RU216040U1 - VACUUM CONTACTOR - Google Patents

VACUUM CONTACTOR Download PDF

Info

Publication number
RU216040U1
RU216040U1 RU2022103090U RU2022103090U RU216040U1 RU 216040 U1 RU216040 U1 RU 216040U1 RU 2022103090 U RU2022103090 U RU 2022103090U RU 2022103090 U RU2022103090 U RU 2022103090U RU 216040 U1 RU216040 U1 RU 216040U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
coil
electromagnetic drive
contact
wire
coils
Prior art date
Application number
RU2022103090U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Матвей Андреевич Шершуков
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Электро Пром Торг"
Filing date
Publication date
Application filed by Общество С Ограниченной Ответственностью "Электро Пром Торг" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Электро Пром Торг"
Application granted granted Critical
Publication of RU216040U1 publication Critical patent/RU216040U1/en

Links

Images

Abstract

Полезная модель относится к коммутационным аппаратам с единственным положением покоя, с электромагнитной системой управления и может использоваться в области электротехники, в контакторах и пускателях. Технический результат заключается в увеличении мощности электромагнитного привода. Вакуумный контактор содержит подвижные и неподвижные контакты, электромагнитный привод, содержащий две катушки, содержит нормально замкнутый контакт, соединенный с обмотками двух катушек, выполненными из провода круглого сечения, при этом катушки электромагнитного привода содержат пусковые и дополнительные обмотки, соединенные между собой. 1 ил.The utility model relates to switching devices with a single rest position, with an electromagnetic control system and can be used in the field of electrical engineering, in contactors and starters. The technical result consists in increasing the power of the electromagnetic drive. The vacuum contactor contains movable and fixed contacts, the electromagnetic drive containing two coils contains a normally closed contact connected to the windings of two coils made of round wire, while the electromagnetic drive coils contain starting and additional windings connected to each other. 1 ill.

Description

Полезная модель относится к коммутационным аппаратам с единственным положением покоя, с электромагнитной системой управления. Полезная модель может использоваться в области электротехники, в контакторах и пускателях.The utility model relates to switching devices with a single rest position, with an electromagnetic control system. The utility model can be used in the field of electrical engineering, in contactors and starters.

Наиболее близким техническим решением (прототипом) является контактор вакуумный электромагнитный (RU 164777, опубл. 20.09.2016), содержащий выполненные из электроизоляционного материала корпус с перегородкой и Г-образный рычаг, имеющий плечи различной длины, по меньшей мере, одну вакуумную дугогасительную камеру с подвижным и неподвижным кон-тактами, электромагнитный привод, по меньшей мере из одного электромагнита, содержащего плоский якорь, ярмо, катушку и сердечник, пружину сжатия, предназначенную для размыкания контактов, снабженную средством регулировки величины нагрузки, в котором перегородка корпуса расположена между вакуумной дугогасительной камерой и электромагнитным приводом, оси ка-тушки и сердечника расположены перпендикулярно перегородке корпуса, длинное плечо Г-образного рычага кинематически соединено с подвижным контактом посредством головки штока, а в коротком плече выполнен продольный паз, в котором закреплен плоский якорь, причем при обесточенном электромагните короткое плечо расположено под острым углом к перегородке корпуса таким образом, что удаленная от оси Г-образного рычага часть плоского якоря контактирует с поверхностью перегородки корпуса или закрепленным на ней упором, а при контакте плоского якоря с сердечником между длинным плечом Г-образного рычага и головкой штока имеется зазор. Недостатком известного решения является относительно низкая мощность электромагнитного привода.The closest technical solution (prototype) is a vacuum electromagnetic contactor (RU 164777, publ. 09/20/2016), containing a housing made of electrically insulating material with a partition and an L-shaped lever having arms of various lengths, at least one vacuum arc chute with movable and fixed contacts, an electromagnetic drive, at least one electromagnet, containing a flat armature, a yoke, a coil and a core, a compression spring designed to open the contacts, equipped with a means for adjusting the load value, in which the body partition is located between the vacuum arc chute and electromagnetic drive, the axes of the coil and the core are located perpendicular to the bulkhead of the housing, the long arm of the L-shaped lever is kinematically connected to the movable contact by means of the rod head, and in the short arm a longitudinal groove is made in which a flat armature is fixed, and when the electromagnet is de-energized, it is short The first arm is located at an acute angle to the housing partition in such a way that the part of the flat anchor remote from the axis of the L-shaped lever contacts the surface of the housing partition or the stop fixed on it, and when the flat anchor contacts the core, between the long arm of the L-shaped lever and the head stem has a gap. The disadvantage of the known solution is the relatively low power of the electromagnetic drive.

Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является увеличение мощности электромагнитного привода.The task to be solved by the claimed utility model is to increase the power of the electromagnetic drive.

Данная задача решается тем, что вакуумный контактор включает подвижные и неподвижные контакты, электромагнитный привод, содержащий две катушки, нормально замкнутый контакт, соединенный с обмотками двух катушек, выполненными из провода круглого сечения, при этом катушки электромагнитного привода содержат пусковые и дополнительные обмотки, соединенные между собой.This problem is solved by the fact that the vacuum contactor includes movable and fixed contacts, an electromagnetic drive containing two coils, a normally closed contact connected to the windings of two coils made of round wire, while the electromagnetic drive coils contain starting and additional windings connected between yourself.

Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является увеличение мощности электромагнитного привода.The technical result provided by the above set of features is an increase in the power of the electromagnetic drive.

Полезная модель может использоваться в области электротехники в контакторах и пускателях.The utility model can be used in the field of electrical engineering in contactors and starters.

Термин «контактор» (контактный коммутационный аппарат) означает, что аппарат предназначен для включения и отключения в одной или нескольких электрический цепей.The term "contactor" (contact switching device) means that the device is designed to turn on and off in one or more electrical circuits.

Термин «контакт» означает токопроводящие части, предназначенные для установления непрерывности цепи при их соприкосновении и в результате их движения относительно друг друга в процессе оперирования размыкающие или замыкающие цепь. Неподвижный контакт коммутационного аппарата остается неподвижным в положении «включено». Подвижный контакт перемещается относительно неподвижного контакта до соприкосновения с контакт-деталью неподвижного контакта в положении «включено».The term "contact" means conductive parts designed to establish the continuity of the circuit when they come into contact and, as a result of their movement relative to each other during operation, open or close the circuit. The fixed contact of the switching device remains fixed in the "on" position. The movable contact moves relative to the fixed contact until it comes into contact with the contact piece of the fixed contact in the “on” position.

Термин «главный контакт» означает контакт, включенный в главную цепь контактного коммутационного аппарата, предназначенный для проведения в замкнутом положении тока главной цепи.The term "main contact" means a contact included in the main circuit of a contact switching device, designed to carry in the closed position the current of the main circuit.

Термин «размыкание» контактов означает срабатывание, в результате которого контакты устройства переводятся из замкнутого положения в разомкнутое, при этом неподвижный контакт коммутационного аппарата остается неподвижным. Подвижный контакт перемещается относительно неподвижного контакта, в разомкнутом положении между подвижным и неподвижным контактом образуется зазор.The term "opening" of the contacts means operation, as a result of which the contacts of the device are transferred from the closed position to the open position, while the fixed contact of the switching device remains stationary. The movable contact moves relative to the fixed contact, in the open position a gap is formed between the movable and fixed contact.

Термин «замыкание» означает срабатывание, в результате которого аппарат переводится из разомкнутого положения в замкнутое.The term "closing" means operation, as a result of which the device is transferred from the open position to the closed position.

Термин «замыкающий контакт» означает контакт, который замкнут, когда замкнуты главные контакты контактного коммутационного аппарата, и разомкнут, когда главные контакты разомкнуты.The term “make contact” means a contact that is closed when the main contacts of the contact switching device are closed and open when the main contacts are open.

Термин «нормально замкнутый» (размыкающий контакт) означает контакт, который разомкнут, когда замкнуты главные контакты контактного коммутационного аппарата, и замкнут, когда главные контакты разомкнуты.The term "normally closed" (break contact) means a contact that is open when the main contacts of the contact switching device are closed and closed when the main contacts are open.

Термин «оперирование» (контактного коммутационного аппарата) означает управление путем приложения энергии, накопленной в самом механизме до завершения оперирования и достаточной для доведения его до конца в заданных условиях.The term "operating" (contact switching apparatus) means control by applying the energy accumulated in the mechanism itself until the completion of the operation and sufficient to bring it to the end under the given conditions.

Термин «замкнутое положение» (контактного коммутационного аппарата) означает положение, при котором обеспечена предусмотренная непрерывность главной цепи аппарата.The term "closed position" (contact switching device) means a position in which the intended continuity of the main circuit of the device is ensured.

Выражение «контактор содержит электромагнитный привод» означает, что сила, необходимая для замыкания главных контактов коммутационным аппаратам, обеспечивается электромагнитом, к составным частям электромагнитного привода относятся все детали, имеющие соединение с составными частями магнита.The expression "the contactor contains an electromagnetic drive" means that the force necessary to close the main contacts of the switching devices is provided by an electromagnet, the components of the electromagnetic drive include all parts that are connected to the components of the magnet.

Термин «подвижная часть магнита» означает часть магнита, изменяющую свое положение относительно неподвижной части магнита, в замкнутом и разомкнутом положении главных контактов.The term "moving part of the magnet" means the part of the magnet that changes its position relative to the fixed part of the magnet, in the closed and open position of the main contacts.

Термин «катушка» означает совокупность витков эмальпровода на каркасе. Катушка электромагнитного привода согласно данной полезной модели обозначает катушку, входящую в состав электромагнита, работа которого приводит к замыканию главных контактов.The term "coil" means a set of turns of enameled wire on a frame. The coil of the electromagnetic drive according to this utility model means a coil that is part of an electromagnet, the operation of which leads to the closure of the main contacts.

Термин «пусковая обмотка» означает совокупность витков эмальпровода, создающих электромагнитное поле при прохождении пускового тока.The term "starting winding" means a set of turns of enameled wire that create an electromagnetic field during the passage of the starting current.

Термин «дополнительная обмотка» (рабочая обмотка) означает совокупность витков эмальпровода, создающих электромагнитное поле при прохождении номинального рабочего тока.The term "additional winding" (working winding) means a set of enameled wire turns that create an electromagnetic field during the passage of the rated operating current.

Термин (выражение) «провод круглого сечения» означает, что хотя бы одно сечение провода круглое.The term (expression) "round wire" means that at least one wire section is round.

Полезная модель поясняется фигурой, на которой изображено вид устройства снизу.The utility model is illustrated by a figure, which shows a bottom view of the device.

Контактор содержит электромагнитный привод, снабженный двумя катушками (каждая из двух катушек состоит из пусковой и дополнительной обмотки) 1, рычаг 2, траверсу с контактами 3, блок дополнительных контактов 4.The contactor contains an electromagnetic drive equipped with two coils (each of the two coils consists of a starting and additional winding) 1, a lever 2, a traverse with contacts 3, an additional contact block 4.

Электромагнитный привод контактора, катушки которого содержат пусковые и дополнительные обмотки, соединенные между собой, содержит нормально замкнутый контакт, соединенный с обмотками двух катушек, выполненными из провода круглого сечения, за счет этого обеспечивается увеличение мощности электромагнитного привода.The electromagnetic drive of the contactor, the coils of which contain starting and additional windings connected to each other, contains a normally closed contact connected to the windings of two coils made of round wire, thereby increasing the power of the electromagnetic drive.

Электромагнитный привод снабжен двумя катушками, обмотки этих катушек соединены между собой. В данном случае соединение обмоток двух катушек между собой обеспечивает совместную работу двух катушек как единое целое, как один мощный электромагнитной привод. Таким образом, соединение обмоток двух катушек между собой увеличивает мощность электропривода за счет увеличения электромагнитной индукции катушек.The electromagnetic drive is equipped with two coils, the windings of these coils are interconnected. In this case, the connection of the windings of two coils to each other ensures the joint operation of the two coils as a whole, as one powerful electromagnetic drive. Thus, connecting the windings of two coils together increases the power of the electric drive by increasing the electromagnetic induction of the coils.

Каждая катушка электромагнитного привода снабжена пусковой и дополнительной обмотками. В разомкнутом положении нормально замкнутого контакта питание подается и на пусковую обмотку, и на дополнительную обмотку электромагнитного привода, таким образом, число витков катушки становится больше, за счет присоединения витков дополнительной катушки.Each coil of the electromagnetic drive is equipped with a starting and additional windings. In the open position of the normally closed contact, power is supplied to both the starting winding and the additional winding of the electromagnetic drive, thus, the number of turns of the coil becomes larger, due to the addition of turns of the additional coil.

Чтобы найти модуль магнитной индукции катушки, состоящей из одного слоя, можно воспользоваться формулой (1). Магнитная индукция катушки равнаTo find the magnetic induction modulus of a coil consisting of one layer, you can use formula (1). The magnetic induction of the coil is

Figure 00000001
Figure 00000001

где N-число витков катушки;where N is the number of coil turns;

l - длина катушки;l is the length of the coil;

n - число витков на единицу длины;n is the number of turns per unit length;

I - ток в катушке;I - current in the coil;

μ - магнитная проницаемость среды, находящейся внутри катушки;μ is the magnetic permeability of the medium inside the coil;

μ0 - магнитная постоянная.μ 0 - magnetic constant.

Из формулы (1) видно, что при прочих равных значениях, магнитная индукция катушки прямо пропорциональна числу витков катушки.From formula (1) it can be seen that, other things being equal, the magnetic induction of the coil is directly proportional to the number of turns of the coil.

Из формулы (1) видно, что благодаря размыканию нормально замкнутого контакта дополнительная обмотка подключается к пусковой, число витков становится больше и мощность электромагнитного привода увеличивается.From formula (1) it can be seen that due to the opening of the normally closed contact, the additional winding is connected to the starting one, the number of turns becomes larger and the power of the electromagnetic drive increases.

В замкнутом положении нормально замкнутого контакта питание подается только на пусковую обмотку электромагнитного привода.In the closed position of the normally closed contact, power is supplied only to the starting winding of the electromagnetic drive.

Расчет индуктивности однорядной катушки производится по формуле (2):The calculation of the inductance of a single-row coil is carried out according to the formula (2):

Figure 00000002
Figure 00000002

где L - индуктивность; where L is the inductance;

μ0 - проницаемость свободного пространства = 4π × 10 -7 Гн / м;μ 0 - free space permeability = 4π × 10 -7 H / m;

μr - относительная проницаемость материала сердечника;μ r - relative permeability of the core material;

N - число витков;N is the number of turns;

S - площадь поперечного сечения катушки;S is the cross-sectional area of the coil;

l - длина катушки.l is the length of the coil.

Для провода круглого сечения For round wire

S = π (D/2)², (Формула 3),S = π (D/2)², (Formula 3),

где S - площадь сечения провода;where S is the cross-sectional area of the wire;

π - 3,14;π - 3.14;

D - диаметр провода. D is the diameter of the wire.

Из формулы видно, что чем больше диаметр провода, тем больше сила тока и тем больше магнитная индукция. Следовательно, использование провода большего диаметра по сравнению с меньшим диаметром помогает создать более мощное магнитное поле (при прочих равных условиях).It can be seen from the formula that the larger the diameter of the wire, the greater the current strength and the greater the magnetic induction. Therefore, using a wire with a larger diameter compared to a smaller diameter helps create a stronger magnetic field (ceteris paribus).

Нормально замкнутый контакт соединен с обмотками двух катушек. В замкнутом положении нормально замкнутого контакта питание подается только на пусковую обмотку электромагнитного привода. Диаметр провода пусковой обмотки больше диметра провода дополнительной обмотки. Работа только пусковой обмотки катушек обеспечивает мощное электромагнитное поле во время пуска контактора, обеспечивая большую мощность электромагнитного привода. За счет того, что диаметр провода пусковой обмотки больше диаметра провода дополнительной обмотки, а чем больше диаметр проводника, тем больше магнитное поле (расчет приведен по формуле 3), обеспечивается большее мощное электромагнитное поле во время пуска контактора и увеличивается мощность электромагнитного привода в целом. A normally closed contact is connected to the windings of two coils. In the closed position of the normally closed contact, power is supplied only to the starting winding of the electromagnetic drive. The diameter of the starting winding wire is larger than the diameter of the additional winding wire. The operation of only the starting winding of the coils provides a powerful electromagnetic field during the start of the contactor, providing more power for the electromagnetic drive. Due to the fact that the diameter of the wire of the starting winding is larger than the diameter of the wire of the additional winding, and the larger the diameter of the conductor, the greater the magnetic field (the calculation is given by formula 3), a greater powerful electromagnetic field is provided during the start of the contactor and the power of the electromagnetic drive as a whole increases.

Например, диаметр провода пусковой обмотки может находиться в диапазоне 0,18-1 мм, а диаметр дополнительной обмотки может находиться в диапазоне 0,1-0,7 мм. Таким образом, пусковая обмотка, выполненная проводом большего диаметра, чем диаметр провода дополнительной обмотки, обеспечивает мощный электромагнитный привод при пуске и защищает от перегрева контакты контактора, однако длительная эксплуатация только пусковой обмотки вызывает перегрев, а подключение дополнительной обмотки защищает от перегрева обмотку катушки и увеличивает количество витков, таким образом, эксплуатация контактора становится безопасной и увеличивается мощность электромагнитного привода за счет увеличения количества витков. Дополнительная и пусковая обмотки каждой катушки соединены между собой.For example, the diameter of the starting winding wire may be in the range of 0.18-1 mm, and the diameter of the additional winding may be in the range of 0.1-0.7 mm. Thus, the starting winding, made with a wire of a larger diameter than the diameter of the wire of the additional winding, provides a powerful electromagnetic drive at start-up and protects the contactor contacts from overheating, however, long-term operation of only the starting winding causes overheating, and connecting an additional winding protects the coil winding from overheating and increases the number of turns, thus, the operation of the contactor becomes safe and the power of the electromagnetic drive increases by increasing the number of turns. The additional and starting windings of each coil are interconnected.

Нормально замкнутый контакт соединен с обмотками двух катушек. Дополнительная обмотка катушки электромагнитного привода управляется и соединена с нормально замкнутым контактом. Это позволяет подавать напряжение (пускать) на дополнительные обмотки катушек электромагнитного привода при размыкании контакта, таким образом, обеспечивается совместная работа пусковой и дополнительной обмотки. Следовательно, увеличивается общее число витков обмотки катушек, из формулы (1) видно, что это увеличивает мощность электромагнитного привода.A normally closed contact is connected to the windings of two coils. The additional winding of the solenoid drive coil is controlled and connected to a normally closed contact. This allows you to apply voltage (start up) to the additional windings of the coils of the electromagnetic drive when the contact is opened, thus ensuring the joint operation of the starting and additional windings. Consequently, the total number of turns of the coil winding increases, it can be seen from formula (1) that this increases the power of the electromagnetic drive.

Электромагнитный привод содержит нормально замкнутый контакт (замкнутый контакт в состоянии покоя), соединенный с пусковыми и дополнительными обмотками двух катушек, при размыкании которого подается питание на дополнительные обмотки электромагнитного привода. Благодаря этому размыкающий контакт подает напряжение на дополнительную обмотку, и она присоединяется к пусковой обмотке, таким образом, обеспечивается совместная работа пусковой и дополнительной обмотки. Следовательно, увеличивается общее число витков обмотки катушек, из формулы (1) видно, что это увеличивает мощность электромагнитного привода.The electromagnetic drive contains a normally closed contact (closed contact at rest), connected to the starting and additional windings of two coils, when opened, power is supplied to the additional windings of the electromagnetic drive. Due to this, the NC contact supplies voltage to the additional winding, and it is connected to the starting winding, thus ensuring the joint operation of the starting and additional windings. Consequently, the total number of turns of the coil winding increases, it can be seen from formula (1) that this increases the power of the electromagnetic drive.

Контактор снабжен рычагом 2, управляющим размыканием нормально замкнутого контакта, управляющего включением дополнительных обмоток. Это позволяет разомкнуть нормально замкнутый контакт и подать питание на дополнительные обмотки. Благодаря тому, что вакуумный контактор снабжен рычагом управляющим размыканием нормально замкнутого контакта, происходит размыкание контакта и подается напряжение на дополнительную обмотку, и она присоединяется к пусковой обмотке, таким образом, обеспечивается совместная работа пусковой и дополнительной обмотки. Следовательно, увеличивается общее число витков обмотки катушек, из формулы (1) видно, что это увеличивает мощность электромагнитного привода.The contactor is equipped with a lever 2 that controls the opening of a normally closed contact that controls the inclusion of additional windings. This allows you to open the normally closed contact and apply power to the additional windings. Due to the fact that the vacuum contactor is equipped with a lever to open the normally closed contact, the contact opens and voltage is applied to the additional winding, and it is connected to the starting winding, thus ensuring the joint operation of the starting and additional windings. Consequently, the total number of turns of the coil winding increases, it can be seen from formula (1) that this increases the power of the electromagnetic drive.

В качестве детали, управляющей размыканием нормально замкнутого контакта, используется рычаг 2, конструкция вакуумного контактора может иметь один или два рычага, управляющих размыванием нормально замкнутого контакта.Lever 2 is used as the part that controls the opening of the normally closed contact, the design of the vacuum contactor can have one or two levers that control the opening of the normally closed contact.

Подвижная часть электромагнитного привода приводит в движение рычаг. Это позволяет разомкнуть нормально замкнутый контакт после осуществления пуска контактора и подать питание на дополнительные обмотки. Такой конструктив позволяет пусковой обмотке выполнить свою роль во время пуска контактора, обеспечив мощное усилие во время пуска, а затем запустить дополнительно обмотку, рассчитанную на длительную эксплуатацию и обеспечивающую создание мощного электромагнитного поля для обеспечения мощности электромагнитного привода, так как для удержания контактов в замкнутом положении требуется другое усилие электромагнитного привода (создаваемое обмотками катушек), чем при пуске. Пусковая обмотка при совместной работе с дополнительной обмоткой не перегревается, так как напряжение проходит и по пусковой и по дополнительной обмотке. The moving part of the electromagnetic actuator drives the lever. This allows the normally closed contact to be opened after the contactor has started and to supply power to the auxiliary windings. This design allows the starting winding to fulfill its role during the start-up of the contactor, providing a powerful force during start-up, and then start an additional winding designed for long-term operation and providing a powerful electromagnetic field to provide the power of the electromagnetic drive, since to hold the contacts in the closed position a different electromagnetic drive force (produced by the coil windings) is required than at start-up. The starting winding, when working together with an additional winding, does not overheat, since the voltage passes through both the starting and additional windings.

Обмотки катушек (дополнительная и пусковая) выполнены из провода круглого сечения. Выполнение обмоток катушек из провода круглого сечения приводит к увеличению мощности электромагнитного привода при сравнении с проводом квадратного сечения. Coil windings (additional and starting) are made of round wire. The winding of the coils from a round wire leads to an increase in the power of the electromagnetic drive when compared with a square wire.

Площадь S провода квадратного сечения a² = 0,045216, отсюда а=0,21264 -сторона квадрата провода квадратного сечения.The area S of a square wire is a² = 0.045216, hence a = 0.21264 is the side of the square of the square wire.

Площадь S провода круглого сечения πR² = 0,045216, отсюда R=0,12, D=2R=0,24 - диаметр провода круглого сечения.The area S of a round wire is πR² = 0.045216, hence R=0.12, D=2R=0.24 is the diameter of the round wire.

Таким образом, для равных значений площади круглого и квадратного сечения D круга> а квадрата.Thus, for equal values of the area of the circular and square sections D of the circle> a square.

Произведем расчет еще для нескольких значений сечений проводника:Let's make a calculation for several more values of the conductor cross sections:

Площадь S провода квадратного сечения a² = 0,080384 отсюда а=0,28352 - сторона квадрата провода квадратного сечения.The area S of a square wire is a² \u003d 0.080384 hence a \u003d 0.28352 - the side of the square of the square wire.

Площадь S провода круглого сечения πR² = 0,080384 отсюда R=0,16, D=2R=0,32 - диаметр провода круглого сечения.The area S of the round wire πR² = 0.080384 hence R=0.16, D=2R=0.32 is the diameter of the round wire.

Таким образом, для равных значений площади круглого и квадратного сечения D круга> а квадрата.Thus, for equal values of the area of the circular and square sections D of the circle> a square.

Таким образом, для равных значений площади круглого и квадратного сечения провода всегда D круга> а квадрата.Thus, for equal values of the area of the round and square sections of the wire, there is always D circle> a square.

Катушка представляет собой полый цилиндр.The coil is a hollow cylinder.

Формула для расчета площади поперечного сечения катушки:The formula for calculating the cross-sectional area of a coil is:

S = π × (Dн2 - Dв2)/4, гдеS \u003d π × (Dn 2 - Din 2 ) / 4, where

Dн - наружный диаметр катушки;Dn - outer diameter of the coil;

Dв - внутренний диаметр катушки.Dv is the inner diameter of the coil.

S = π × (Dн2 - Dв2)/4S \u003d π × (Dn 2 - Din 2 ) / 4

Площадь поперечного сечения катушки круглого сечения провода: Cross-sectional area of round wire coil:

S = π×((nD+Dв)2-Dв2)/4 = π×(n2*D2+2nD×Dв+Dв2-Dв2)/4 = π×(n2×D2+2nD×Dв)/4 = π×D(n2×D+2n×Dв)/ 4,S \u003d π × ((nD + Dv) 2 -Dv 2 ) / 4 \u003d π × (n 2 *D 2 + 2nD × Dv + Dv 2 -Dv 2 ) / 4 \u003d π × (n 2 ×D 2 + 2nD ×Dv)/4 = π×D(n 2 ×D+2n×Dv)/ 4,

Площадь поперечного сечения катушки квадратного сечения провода: Cross Sectional Area of Square Wire Coil:

S = π×((na+Dв)2-Dв2)/4 = π×(n2×a2+2na×Dв+Dв2-Dв2)/4 = π×(n2×a2+2na×Dв)/4 = π×a(n2×a+2n×Dв)/4,S \u003d π × ((na + Dv) 2 -Dv 2 ) / 4 \u003d π × (n 2 × a 2 + 2na × Dv + Dv 2 -Dv 2 ) / 4 \u003d π × (n 2 ×a 2 + 2na ×Dv)/4 = π×a(n 2 ×a+2n×Dv)/4,

где Dн - наружный диаметр катушки;where Dn is the outer diameter of the coil;

Dв - внутренний диаметр катушки.Dv is the inner diameter of the coil.

n-число витков в одном ряду - примем это значение одинаковым для всех случаев;n is the number of turns in one row - let's take this value the same for all cases;

D-диаметр сечения круглого провода (ширина одного витка);D-diameter of the cross-section of a round wire (width of one turn);

а - сторона квадрата провода квадратного сечения (ширина одного витка).a - the side of the square of the square wire (width of one turn).

При равных Dв, Dн для квадратного сечения провода = n×a+Dв, гдеAt equal Dв, Dн for a square wire section = n × a + Dв, where

n-число витков в одном ряду - примем это значение одинаковым для всех случаевn is the number of turns in one row - let's take this value the same for all cases

a - сторона квадрата, тогдаa is the side of the square, then

Dн для круглого сечения провода = n×D+DвDn for round wire section = n×D+Dv

Из приведенных формул видно, что при D> a при прочих равных условияхFrom the above formulas, it can be seen that for D> a, other things being equal,

π×D(n2×D+2n×Dв)/ 4>π×a(n2×a+2n×Dв)/ 4,π×D(n 2 ×D+2n×Dв)/ 4>π×a(n 2 ×a+2n×Dв)/ 4,

а, следовательно, площадь поперечного сечения катушки круглого сечения провода больше площади поперечного сечения катушки квадратного сечения провода.and, therefore, the cross-sectional area of the round wire coil is greater than the cross-sectional area of the square wire coil.

При равных Dв для квадратного и круглого сечений, Dн для квадратного сечения провода равно n×a, гдеWhen Dv is equal for square and round sections, Dn for a square wire section is n×a, where

n-число витков в одном ряду - примем это значение одинаковым для всех случаев;n is the number of turns in one row - let's take this value the same for all cases;

a-сторона квадрата (ширина обмотки);a-side of the square (winding width);

Dн для круглого сечения провода равно n×D; Dn for a circular cross section of the wire is n × D;

где n-число витков в одном ряду - примем это значение одинаковым для всех случаев;where n is the number of turns in one row - let's take this value the same for all cases;

D-диаметр круглого сечения (ширина обмотки).D-diameter of circular section (winding width).

Производим расчет индуктивности катушки для однорядной катушки:We calculate the inductance of the coil for a single-row coil:

Figure 00000003
,
Figure 00000003
,

где L - индуктивность; where L is the inductance;

μ0 - проницаемость свободного пространства = 4π × 10 -7 Гн / м;μ 0 - free space permeability = 4π × 10 -7 H / m;

μr - относительная проницаемость материала сердечника;μ r - relative permeability of the core material;

N - число витков;N is the number of turns;

S - площадь поперечного сечения катушки;S is the cross-sectional area of the coil;

l - длина катушки.l is the length of the coil.

Рассчитаем индуктивность L для однорядной катушки. Calculate the inductance L for a single-row coil.

Значения, μ0, μr, N будут одинаковыми как для катушки круглого сечения провода, так и для катушки, где сечение провода квадратное, следовательно, их произведение будет одинаково в обоих случаях.The values, μ 0 , μ r , N will be the same both for a coil with a round wire section and for a coil where the wire section is square, therefore, their product will be the same in both cases.

Таким образом, изменяемая часть формулы включает либо а (сторона квадрата), либо D (диаметр круга). Преобразуем формулу по математическим законам для получения наглядного результата.Thus, the variable part of the formula includes either a (the side of the square) or D (the diameter of the circle). We will transform the formula according to mathematical laws to obtain a visual result.

Индуктивность L катушки, выполненной из провода круглого сечения:Inductance L of a coil made of round wire:

L = μ0×μr×N2×π×D×(n2×D+2n×Dв)/4D=μ0×μr×N2×π×(n2×D+2n×Dв)/4.L = μ 0 ×μ r ×N 2 ×π×D×(n 2 ×D+2n×Dv)/4D=μ 0 ×μ r ×N 2 ×π×(n 2 ×D+2n×Dv)/ four.

Индуктивность L катушки, выполненной из провода квадратного сечения:Inductance L of a coil made of square wire:

L = μ0×μr×N2×π×a×(n2×a+2n×Dв)/4a=μ0×μr×N2×π×(n2×a+2n×Dв)/4.L = μ 0 ×μ r ×N 2 ×π×a×(n 2 ×a+2n×Dv)/4a=μ 0 ×μr×N 2 ×π×(n 2 ×a+2n×Dv)/4 .

Следовательно, если D> a, то и индуктивность L катушки, выполненной из провода круглого сечения, будет больше индуктивности катушки, выполненной из провода квадратного сечения. Из формулы видно, что при прочих равных условиях, так как диаметр D круглого сечения провода больше стороны a квадратного сечения провода, то индуктивность L катушки круглого сечения провода больше индуктивности L катушки квадратного сечения провода.Therefore, if D> a, then the inductance L of the coil made of round wire will be greater than the inductance of the coil made of square wire. It can be seen from the formula that, other things being equal, since the diameter D of the circular section of the wire is greater than the side a of the square section of the wire, then the inductance L of the coil of the circular section of the wire is greater than the inductance L of the coil of the square section of the wire.

Рассчитаем магнитный поток для катушки круглого и квадратного сечения провода при заданных условиях.Let us calculate the magnetic flux for a coil of round and square wire section under given conditions.

Ф = L×I,F \u003d L × I,

где Ф - магнитный поток;where Ф - magnetic flux;

L - индуктивность;L - inductance;

I - сила тока.I - current strength.

При индуктивности L катушки круглого сечения провода больше индуктивности L катушки квадратного сечения провода магнитный поток Ф катушки круглого сечения провода больше магнитного потока Ф катушки квадратного сечения провода.When the inductance L of the coil of a circular section of the wire is greater than the inductance L of the coil of the square section of the wire, the magnetic flux Ф of the coil of the circular section of the wire is greater than the magnetic flux Ф of the coil of the square section of the wire.

Таким образом, что при одинаковом расходе материала (равной площади проводника) и прочих равных условиях мощность магнита будет больше в случае выполнения обмотки из провода круглого сечения.Thus, with the same material consumption (equal to the conductor area) and other things being equal, the power of the magnet will be greater if the winding is made of a round wire.

Благодаря выполнению обмоток катушек электромагнитного привода заявляемого коммутационного аппарата проводом круглого сечения, происходит увеличение мощности электромагнитного привода, улучшается сила прижатия подвижного контакта к неподвижному контакту, улучшается контакт.Due to the implementation of the windings of the coils of the electromagnetic drive of the proposed switching device with a round wire, the power of the electromagnetic drive increases, the pressing force of the movable contact to the fixed contact improves, and the contact improves.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

После поступления напряжения на обеих катушках 1 включается только пусковая обмотка при замкнутом состоянии контакта (подвижного контакта блока дополнительных контактов 4). Работает только пусковая обмотка, начиная притягивать подвижную часть электромагнитного привода, закрепленную на рычаге 2. Подвижная часть электромагнитного привода притягивается к сердечнику и приводит в движение рычаг 2, рычаг 2 поворачивается вокруг оси и нажимает на траверсу 3 блока дополнительных контактов 4, размыкает нормально замкнутый контакт, размещенный в блоке дополнительных контактов 4. Блок дополнительных контактов 4 состоит из подпружиненной детали-траверсы 3, изготовленной из диэлектрического материала, для крепления и перемещения подвижных контактов, неподвижных контактов, закрепленных в корпусе блока дополнительных контактов, при этом неподвижные контакты снабжены зажимами для подключения токоведущие проводов. При нажатии на траверсу 3, она перемещает подвижные контакты, при этом нормально разомкнутые контакты замыкаются, т.е. подвижный контакт соприкасается с неподвижным, а нормально замкнутые контакты размыкаются. Блок дополнительных контактов 4 предусматривает один нормально открытый и один нормально закрытый контакт, либо в зависимости от комплектации два нормально открытых и два нормально закрытых контакта. Контактор может быть укомплектован одним или двумя блоками дополнительных контактов 4. Траверса 3 с подвижными контактами (блок дополнительных контактов) приходит в движение, вследствие этого нормально замкнутый контакт, управляющий пуском напряжения на дополнительные обмотки, на который выведены обмотки катушек, размыкается и дополнительная обмотка дешунтируется, подключаясь последовательно к пусковой обмотке. Обмотки катушек соединены между собой. На клеммную колодку выведены выводы катушек электромагнитного привода электромагнитного привода, как правило, контактор имеет две включающие катушки, выводы обоих катушек выведены на клеммную колодку, имеющую две обмотки: пусковую и дополнительную. Дополнительная обмотка зашунтирована нормально замкнутым контактом блока дополнительных контактов. При прохождении тока по виткам катушек управления создается электромагнитное поле, и подвижная часть электромагнитного привода притягивается к неподвижной части электромагнитного привода.After the voltage is applied to both coils 1, only the starting winding is switched on when the contact is closed (moving contact of the auxiliary contact block 4). Only the starting winding works, starting to attract the movable part of the electromagnetic drive, fixed on the lever 2. The movable part of the electromagnetic drive is attracted to the core and drives the lever 2, the lever 2 rotates around the axis and presses the traverse 3 of the additional contact block 4, opens the normally closed contact placed in the block of additional contacts 4. The block of additional contacts 4 consists of a spring-loaded part-traverse 3, made of dielectric material, for fastening and moving moving contacts, fixed contacts fixed in the case of the block of additional contacts, while the fixed contacts are equipped with clamps for connecting current-carrying wires. When pressing on the traverse 3, it moves the moving contacts, while the normally open contacts are closed, i.e. the moving contact is in contact with the fixed contact, and the normally closed contacts open. Auxiliary contact block 4 provides one normally open and one normally closed contact, or, depending on the configuration, two normally open and two normally closed contacts. The contactor can be equipped with one or two blocks of additional contacts 4. Traverse 3 with movable contacts (block of additional contacts) starts to move, as a result of which the normally closed contact that controls the start of voltage to the additional windings, to which the coil windings are connected, opens and the additional winding is deshunted connected in series to the starting winding. The windings of the coils are interconnected. The outputs of the coils of the electromagnetic drive of the electromagnetic drive are brought to the terminal block, as a rule, the contactor has two switching coils, the outputs of both coils are brought to the terminal block, which has two windings: starting and additional. The additional winding is shunted by a normally closed contact of the auxiliary contact block. When current passes through the turns of the control coils, an electromagnetic field is created, and the movable part of the electromagnetic drive is attracted to the stationary part of the electromagnetic drive.

Claims (1)

Вакуумный контактор, включающий подвижные и неподвижные контакты, электромагнитный привод, содержащий две катушки, отличающийся тем, что контактор содержит нормально замкнутый контакт, катушки электромагнитного привода содержат пусковые и дополнительные обмотки, соединенные между собой, при этом контактор снабжен рычагом, управляющим размыканием нормально замкнутого контакта, управляющего включением дополнительных обмоток, а подвижная часть электромагнитного привода приводит в движение рычаг.Vacuum contactor, including moving and fixed contacts, electromagnetic drive containing two coils, characterized in that the contactor contains a normally closed contact, the coils of the electromagnetic drive contain starting and additional windings connected to each other, while the contactor is equipped with a lever that controls the opening of the normally closed contact , which controls the inclusion of additional windings, and the movable part of the electromagnetic drive drives the lever.
RU2022103090U 2022-02-08 VACUUM CONTACTOR RU216040U1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU216040U1 true RU216040U1 (en) 2023-01-16

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2231159C2 (en) * 1999-05-11 2004-06-20 Шин Донг-А Электрик Корп. Design of electromagnetic contactor
RU164777U1 (en) * 2016-03-02 2016-09-20 Закрытое акционерное общество "Производственное объединение Электротехник" VACUUM ELECTROMAGNETIC CONTACTOR
CN207743137U (en) * 2017-12-28 2018-08-17 宋红伟 A kind of voltage-resistant switch device
RU183852U1 (en) * 2018-07-23 2018-10-05 Елена Евгеньевна Кашичкина Electromagnetic switchgear
RU194213U1 (en) * 2019-09-02 2019-12-03 Елена Евгеньевна Кашичкина Electromagnetic switchgear

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2231159C2 (en) * 1999-05-11 2004-06-20 Шин Донг-А Электрик Корп. Design of electromagnetic contactor
RU164777U1 (en) * 2016-03-02 2016-09-20 Закрытое акционерное общество "Производственное объединение Электротехник" VACUUM ELECTROMAGNETIC CONTACTOR
CN207743137U (en) * 2017-12-28 2018-08-17 宋红伟 A kind of voltage-resistant switch device
RU183852U1 (en) * 2018-07-23 2018-10-05 Елена Евгеньевна Кашичкина Electromagnetic switchgear
RU194213U1 (en) * 2019-09-02 2019-12-03 Елена Евгеньевна Кашичкина Electromagnetic switchgear

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4392555B2 (en) Single-coil solenoid with a permanent magnet and a permanent magnet, its manufacturing method, non-magnetic switch for single-coil solenoid, single-coil solenoid kit
US8159807B2 (en) Method and device for operating a switching device
US5227750A (en) Solenoid operated switching device
JP2017005997A (en) Electromagnetic linear actuator
CA2283377A1 (en) Two pole contactor
CN107492467B (en) Medium voltage contactor
US20010017288A1 (en) Electromagnet and operating mechanism of switch therewith
CN109906495B (en) Medium voltage contactor
RU216040U1 (en) VACUUM CONTACTOR
JP2006511047A (en) Electromagnetic drive device
CN111477501A (en) Magnetic latching operating mechanism for direct opening of microcomputer protection device
CN217214330U (en) Electromagnetic drive device with double stroke and electromagnetic device
WO2013187948A1 (en) Electrical switching apparatus and relay including a ferromagnetic or magnetic armature having a tapered portion
RU209591U9 (en) SWITCHING DEVICE
RU209591U1 (en) SWITCHING DEVICE
RU214258U1 (en) Vacuum contactor
WO2005004312A1 (en) A micro-power consuming reciprocating device
RU215222U1 (en) Electromagnetic vacuum contactor
CN115419739A (en) Valve with energy-saving electric actuator
JP2003016888A (en) Operating device for power switchgear
RU2742722C1 (en) Polarized single-winding electromagnetic relay
RU213232U1 (en) ELECTROMAGNETIC CONTACTOR
RU215351U1 (en) Electromagnetic vacuum contactor
RU211825U1 (en) ELECTROMAGNETIC CONTACTOR
RU2749091C1 (en) Electric switching device with electromagnetic drive